[實用新型]移相全橋DC-DC變換器的離散移相角控制裝置

有效

• 申請號: 201420379113.2
• 申請日: 2014-07-10
• 公開（公告）號: CN204068709U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 許建平;沙金;陳一鳴;鐘曙
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 成都信博專利代理有限責任公司 51200
• 代理人: 張澎

技術領域

本實用新型涉及移相全橋DC-DC變換器的離散移相角控制裝置。

背景技術

為提高變換器的頻率和功率密度，必須減少開關管的開關損耗，因此人們提出了諧振軟開關技術；諧振軟開關技術通過在電路中增加諧振元件，使開關管實現零電壓導通或零電流關斷，從而降低了開關損耗；但諧振軟開關技術一般需要采用頻率調制方法(Frequency?Modulation,FM)進行控制，因此存在控制方式復雜、輸出濾波器設計困難等缺點。

90年代，人們提出了移相全橋軟開關變換器技術；移相全橋開關變換器一方面通過改變移相角θ，實現對變換器輸出電壓的控制；另一方面利用電路自身的寄生參數，通過設置死區時間t_d，使開關管工作在軟開關狀態；移相全橋軟開關技術充分利用了主電路寄生參數，降低了功率開關管的開關損耗的同時降低了功率開關管的電壓電流應力，因而獲得了廣泛的應用。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種移相全橋DC-DC變換器的離散移相角控制裝置。

本實用新型為解決其技術的方法是：一種實現以上移相全橋DC-DC變換器控制方法的裝置，由變換器和離散移相角控制器組成，離散移相角控制器包括電壓采樣與比較電路、控制脈沖產生器、移相角產生器、第一移相控制信號產生器1、第二移相控制信號產生器2、控制信號選擇器和驅動電路。其結構特點是：控制脈沖產生器、移相角產生器均與第一移相控制信號產生器1、第二移相控制信號產生器2相連；電壓采樣與比較電路、第一移相控制信號產生器1、第二移相控制信號產生器2均與控制信號選擇器相連；控制脈沖產生器、控制信號選擇器均與驅動電路相連。

與現有技術相比，本實用新型的有益效果是：

一、相對于現有移相全橋DC-DC變換器的PWM控制技術，采用本發明的變換器在負載突變時，由于無需補償網絡，因此具有更快的瞬態響應能力。

二、控制器直接用輸出電壓與基準電壓相比較，無需補償網絡，簡化了控制環路設計，增強了系統穩定性，提高了瞬態響應速度。

附圖說明

圖1為本發明的實現裝置結構框圖。

圖2為本發明實施例的電路結構示意圖。

圖3為本發明實施例中，輸出電壓與驅動信號對應關系示意圖。

圖4為本發明實施例在穩態條件下某一時段內的時域仿真波形圖。

圖5為本發明實施例的移相全橋變換器在負載突變時的時域仿真波形圖。

圖6為本發明實施例的移相全橋變換器在輸入電壓突變時的時域仿真波形圖。

圖4中：(a)為變換器輸出電壓和參考電壓波形；(b)為控制器輸出的驅動信號P₁、P₂、P₃、P₄的波形；(c)為變換器原邊AB兩點間的電壓波形；(d)為變換器副邊MN兩點間的電壓波形。

圖4仿真條件如下：輸入電壓V_in＝200V、輸出基準電壓V_ref＝60V、變壓器變比K＝1、變壓器漏感Lp＝2uH、變壓器勵磁電感Lm＝10uH、副邊諧振電感L＝2.6mH、輸出電容C＝200μF、輸出電壓ESR＝100Ω、負載阻值R＝100Ω、控制脈沖產生器輸出兩路脈沖信號的頻率f＝25kHz，移相角產生器產生的兩個移相角分別為θ_H＝4μs、θ_L＝15μs。

具體實施方式

圖1示出，本發明的具體實施方式為：移相全橋DC-DC變換器的離散移相角控制方法及其裝置，其離散移相角控制器由電壓采樣與比較電路、控制脈沖產生器、移相角產生器、第一移相控制信號產生器1、第二移相控制信號產生器2、控制信號選擇器、驅動電路組成；控制脈沖產生器、移相角產生器均與第一移相控制信號產生器1、第二移相控制信號產生器2相連；電壓采樣與比較電路、第一移相控制信號產生器1、第二移相控制信號產生器2均與控制信號選擇器相連；控制脈沖產生器、控制信號選擇器均與驅動電路相連；